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        常見問題解答

        • Q 科創淬火機床的特點

          A

          機床只承受電磁感應,不承受切削負載,因此,它基本上是空載運行。主軸傳動所需功率小,但空載行程要求快速,以減少機動時間,提高生產率。

          機床與感應器、母線、變壓器相鄰近部分,因受高、中頻電磁場的作用,因此要求保持一定距離,并且應選用非金屬或非磁性材料制造。金屬構架臨近電磁場的,要制造成開路結構,防止產生渦流而發熱。

          防銹與防濺結構。凡淬火液能濺到的導軌、導柱、托架、床身框架等部件,均應考慮防銹或防濺措施。因此,淬火機床的零部件,采用不銹鋼、鋁合金、青銅、塑膠材料制造的較多,防護套、防濺玻璃門等是不可或缺的。

           
        • Q 如何正確選擇退火與正火

          A
          退火與正火屬于同一類型熱處理。在實際生產中,退火與正火的選擇主要從以下三個方面來考慮。
          1.從切削加工性考慮
          金屬的切削加工性能,包括硬度、切屑脆性、加工表面粗糙度及對刀具的磨損等。一般說來,金屬的硬度在170-230HBW范圍內,切削性能較好。硬度過高,不但難以加工,而且使刀具很快磨損;硬度過低,切削時易造成粘刀及切屑纏繞,降低刀其壽命,且切削表面粗糙。在一般生產中,低,中碳結構鋼以正火作為預備熱處理較為合適,高碳結構鋼(如軸承鋼)和工具鋼則以退火(球化退火)為好。對于合金鋼,由于含有合金元素,鋼的硬度有所提高,所以在大多數情況下,中碳以上的合金鋼常選用退火。
          2.從使用性能考慮
          如果對鋼件的性能要求不太高,可采用正火作為最終熱處理。但如果零件尺寸較大或形狀較復雜,正火有可能使零件產生較大的殘余力或變形、開裂,這時應選擇退火對力學性能要求較高,必頻進行淬火+回火最終熱處理零件,從減少變形和開裂的傾向性來說、預備熱處理應選用退火。
          3.從經濟上考慮
          正火比退火生產周期短,且操作簡便。放在可能條件下,特別是在大批量生產時應優先考慮以正火代替退火。
        • Q 淬火機床的特點

          A

          機床只承受電磁感應,不承受切削負載,因此,它基本上是空載運行。主軸傳動所需功率小,但空載行程要求快速,以減少機動時間,提高生產率。

          機床與感應器、母線、變壓器相鄰近部分,因受高、中頻電磁場的作用,因此要求保持一定距離,并且應選用非金屬或非磁性材料制造。金屬構架臨近電磁場的,要制造成開路結構,防止產生渦流而發熱。

          防銹與防濺結構。凡淬火液能濺到的導軌、導柱、托架、床身框架等部件,均應考慮防銹或防濺措施。因此,淬火機床的零部件,采用不銹鋼、鋁合金、青銅、塑膠材料制造的較多,防護套、防濺玻璃門等是不可或缺的。

           
        • Q 現代感應加熱技術現狀

          A

          現代感應加熱技術現狀

          現代感應加熱電源正朝著大功率,高頻化方向發展。這對現代電力電子器件來說是一個相當大的挑戰。傳統的方法是采用器件串并聯的方式,但這存在器件之間均流均壓閑難的問題,特別是當器件串并聯很多時,則需要保證精確的同步信號,以避免器件之間的環流損壞電力電子器件。但在很多情況下這很難精確保證。特別是當串并聯器件較多功率等級很大時,它的優良特性可有效地減少逆變橋并聯之間的環流,通過參數設計可以均衡各橋的功率分配,降低器件的損耗,從而有效地解決了逆變橋并聯中出現的一些問題,有利于感應加熱電源多橋并聯,提高輸出功率和可靠性。

          感應加熱并聯模塊環流分析

          LLC諧振負載的優點是有利于感應加熱中的多機并聯,它不需要在逆變器之間附加任何元件,即使各橋的信號延時角度很大也能保證系統止常工作,抑制各橋之間的環流,調節各逆變器的輸出功率。

          感應加熱設備未來特性

          隨著感應熱處理生產線自動化控制程度及電源高可靠性要求的提高,必須加強加熱工藝成套裝置的開發。同時感應加熱系統正向智能化控制方向發展,具有計算機智能接口、遠程控制和故障自動診斷,小型化,適合野外作業,高效節能等控制性能的感應加熱電源系統正成為未來的發展目標。

        • Q 退火和回火應用

          A

          退火將工件加熱到適當溫度,根據材料和工件尺寸采用不同的保溫時間,然后進行緩慢冷卻(冷卻速度最慢),目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態,獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進一步淬火作組織準備。

          使用感應加熱代替氣體或加熱爐進行預熱具有多項優點。熱傳導能夠直接進行,這將減少熱損失和能量損耗,增加生產效率,提升產品質量。
          同時,可以對熱量進行精確控制,這樣可以降低焊接時的溫度,從而降低冷卻速度。另外,還有利于減少冷裂和淬硬的風險,使用感應加熱,您無需再面對熱氣逼人的火焰,從而改善工作環境,減少對散熱系統的需求,降低火災危險。
        • Q 淬火機床特點

          A

           

          機床只承受電磁感應,不承受切削負載,因此,它基本上是空載運行。主軸傳動所需功率小,但空載行程要求快速,以減少機動時間,提高生產率。

          機床與感應器、母線、變壓器相鄰近部分,因受高、中頻電磁場的作用,因此要求保持一定距離,并且應選用非金屬或非磁性材料制造。金屬構架臨近電磁場的,要制造成開路結構,防止產生渦流而發熱。

          防銹與防濺結構。凡淬火液能濺到的導軌、導柱、托架、床身框架等部件,均應考慮防銹或防濺措施。因此,淬火機床的零部件,采用不銹鋼、鋁合金、青銅、塑膠材料制造的較多,防護套、防濺玻璃門等是不可或缺的。

           

           

        • Q 感應加熱

          A
          電磁感應加熱,或簡稱感應加熱,是加熱導體材料比如金屬材料的一種方法。它主要用于金屬熱加工、熱處理、焊接和熔化。
          顧名思義,感應加熱是利用電磁感應的方法使被加熱的材料的內部產生電流,依靠這些渦流的能量達到加熱目的。感應加熱系統的基本組成包括感應線圈,交流電源和工件。根據加熱對象不同,可以把線圈制作成不同的形狀。線圈和電源相連,電源為線圈提供交變電流,流過線圈的交變電流產生一個通過工件的交變磁場,該磁場使工件產生渦流來加熱。
        • Q 什么叫正火

          A
          正火,又稱?;?,是將工件加熱至Ac3(Ac是指加熱時自由鐵素體全部轉變為奧氏體的終了溫度,一般是從727℃到912℃之間)或Acm(Acm是實際加熱中過共析鋼完全奧氏體化的臨界溫度線 )以上30~50℃,保溫一段時間后,從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風冷卻的金屬熱處理工藝。其目的是在于使晶粒細化和碳化物分布均勻化。正火與退火的不同點是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快,因而正火組織要比退火組織更細一些,其機械性能也有所提高。另外,正火爐外冷卻不占用設備,生產率較高,因此生產中盡可能采用正火來代替退火。對于形狀復雜的重要鍛件,在正火后還需進行高溫回火(550-650℃)高溫回火的目的在于消除正火冷卻時產生的應力,提高韌性和塑性。 [2] 
          正火的主要應用范圍有:
          ①用于低碳鋼,正火后硬度略高于退火,韌性也較好,可作為切削加工的預處理。
          ②用于中碳鋼,可代替調質處理(淬火+高溫回火)作為熱處理,也可作為用感應加熱方法進行表面淬火前的預備處理。
          ③用于工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼等,可以消降或抑制網狀碳化物的形成,從而得到球化退火所需的良好組織。
          ④用于鑄鋼件,可以細化鑄態組織,改善切削加工性能。
          ⑤用于大型鍛件,可作為熱處理,從而避免淬火時較大的開裂傾向。
          ⑥用于球墨鑄鐵,使硬度、強度、耐磨性得到提高,如用于制造汽車、拖拉機、柴油機的曲軸、連桿等重要零件。
          ⑦過共析鋼球化退火前進行一次正火,可消除網狀二次滲碳體,以保證球化退火時滲碳體全部球?;?。
          正火后的組織:亞共析鋼為鐵素體+珠光體,共析鋼為珠光體,過共析鋼為珠光體+二次滲碳體,且為不連續。
          正火主要用于鋼鐵工件。一般鋼鐵正火與退火相似,但冷卻速度稍大,組織較細。有些臨界冷卻速度很小的鋼,在空氣中冷卻就可以使奧氏體轉變為馬氏體,這種處理不屬于正火性質,而稱為空冷淬火。與此相反,一些用臨界冷卻速度較大的鋼制作的大截面工件,即使在水中淬火也不能得到馬氏體,淬火的效果接近正火。鋼正火后的硬度比退火高。正火時不必像退火那樣使工件隨爐冷卻,占用爐子時間短,生產效率高,所以在生產中一般盡可能用正火代替退火。對于含碳量低于0.25%的低碳鋼,正火后達到的硬度適中,比退火更便于切削加工,一般均采用正火為切削加工作準備。對含碳量為0.25~0.5%的中碳鋼,正火后也可以滿足切削加工的要求。對于用這類鋼制作的輕載荷零件,正火還可以作為最終熱處理。高碳工具鋼和軸承鋼正火是為了消除組織中的網狀碳化物,為球化退火作組織準備。
          普通結構零件的最終熱處理 ,由于正火后工件比退火狀態具有更好的綜合力學性能,對于一些受力不大、性能要求不高的普通結構零件可將正火作為最終熱處理,以減少工序、節約能源、提高生產效率。此外,對某些大型的或形狀較復雜的零件,當淬火有開裂的危險時,正火往往可以代替淬火、回火處理,作為最終熱處理。
           
        • Q 金屬熱處理工藝

          A
          金屬熱處理工藝
          熱處理工藝一般包括加熱、保溫、冷卻三個過程,有時只有加熱和冷卻兩個過程。這些過程互相銜接,不可間斷。加熱是熱處理的重要步驟之一。金屬熱處理的加熱方法很多,最早是采用木炭和煤作為熱源,進而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易于控制,且無環境污染。利用這些熱源可以直接加熱,也可以通過熔融的鹽或金屬,以至浮動粒子進行間接加熱。
          金屬加熱時,工件暴露在空氣中,常常發生氧化、脫碳(即鋼鐵零件表面碳含量降低),這對于熱處理后零件的表面性能有很不利的影響。因而金屬通常應在可控氣氛或保護氣氛中、熔融鹽中和真空中加熱,也可用涂料或包裝方法進行保護加熱。加熱溫度是熱處理工藝的重要工藝參數之一,選擇和控制加熱溫度,是保證熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的目的不同而異,但一般都是加熱到相變溫度以上,以獲得需要的組織。另外轉變需要一定的時間,因此當金屬工件表面達到要求的加熱溫度時,還須在此溫度保持一定時間,使內外溫度一致,使顯微組織轉變完全,這段時間稱為保溫時間。采用高能密度加熱和表面熱處理時,加熱速度極快,一般就沒有保溫時間或保溫時間很短,而化學熱處理的保溫時間往往較長。
          冷卻也是熱處理工藝過程中不可缺少的步驟,冷卻方法因工藝不同而不同,主要是控制冷卻速度。一般退火的冷卻速度最慢,正火的冷卻速度較快,淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不同而有不同的要求,例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進行淬硬。
          金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理、局部熱處理和化學熱處理等。根據加熱介質、加熱溫度和冷卻方法的不同,每一大類又可區分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬采用不同的熱處理工藝,可獲得不同的組織,從而具有不同的性能。鋼鐵是工業上應用最廣的金屬,而且鋼鐵顯微組織也最為復雜,因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多。整體熱處理是對工件整體加熱,然后以適當的速度冷卻,以改變其整體力學性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。退火→將工件加熱到適當溫度,根據材料和工件尺寸采用不同的保溫時間,然后進行緩慢冷卻(冷卻速度最慢),目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態,獲得良好的工藝性能和使用性能,或者為進一步淬火作組織準備。正火→將工件加熱到適宜的溫度后在空氣中冷卻,正火的效果同退火相似,只是得到的組織更細,常用于改善材料的切削性能,也有時用于對一些要求不高的零件作為最終熱處理。淬火→將工件加熱保溫后,在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬火后鋼件變硬,但同時變脆。為了降低鋼件的脆性,將淬火后的鋼件在高于室溫而低于710℃的某一適當溫度進行長時間的保溫,再進行冷卻,這種工藝稱為回火。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的“四把火”,其中的淬火與回火關系密切,常常配合使用,缺一不可。“四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同,又演變出不同的熱處理工藝。為了獲得一定的強度和韌性,把淬火和高溫回火結合起來的工藝,稱為調質。某些合金淬火形成過飽和固溶體后,將其置于室溫或稍高的適當溫度下保持較長時間,以提高合金的硬度、強度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時效處理。把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結合起來進行,使工件獲得很好的強度、韌性配合的方法稱為形變熱處理;在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理,它不僅能使工件不氧化,不脫碳,保持處理后工件表面光潔,提高工件的性能,還可以通入滲劑進行化學熱處理。
          表面熱處理是只加熱工件表層,以改變其表層力學性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件內部,使用的熱源須具有高的能量密度,即在單位面積的工件上給予較大的熱能,使工件表層或局部能短時或瞬時達到高溫。表面熱處理的主要方法,有激光熱處理、火焰淬火和感應加熱熱處理,常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子束等?;瘜W熱處理是通過改變工件表層化學成分、組織和性能的金屬熱處理工藝?;瘜W熱處理與表面熱處理不同之處是后者改變了工件表層的化學成分?;瘜W熱處理是將工件放在含碳、氮或其它合金元素的介質(氣體、液體、固體)中加熱,保溫較長時間,從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素后,有時還要進行其它熱處理工藝如淬火及回火?;瘜W熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬、復合滲等。
          熱處理是機械零件和工模具制造過程中的重要工序之一。大體來說,它可以保證和提高工件的各種性能,如耐磨、耐腐蝕等。還可以改善毛坯的組織和應力狀態,以利于進行各種冷、熱加工。
          例如白口鑄鐵經過長時間退火處理可以獲得可鍛鑄鐵,提高塑性;齒輪采用正確的熱處理工藝,使用壽命可以比不經熱處理的齒輪成倍或幾十倍地提高;另外,價廉的碳鋼通過滲入某些合金元素就具有某些價昂的合金鋼性能,可以代替某些耐熱鋼、不銹鋼;工模具則幾乎全部需要經過熱處理方可使用。
        • Q 感應加熱爐的節能五大途經

          A
          感應加熱爐的節能五大途經
          感應加熱爐加熱升溫速度快,時間短,節能與環保的優勢體現了以新技術、新設備淘汰能耗高、污染環境的落后技術與設備,但節能方面主要體現在感應器就應有較高的熱效率與電效率、以下有五個途徑實現節能降耗:
          一、正確選擇電流頻率
          中頻感應爐正確選擇電流頻率是非常重要的,因為會直接影響到感應器的熱效率與毛坯的加熱效率。如果選擇電流頻率過高,會延長加熱時間,熱損失增加,熱效率降低,加熱效率也降低致使變頻設為費用增大。
          二、提高感應器的端電壓
          提高感應器端電壓,會增加感應線圈的匝數,從而降低了感應線圈上的電流,減少功率損失,從而提高了感應器的效率。提高感應器的端電壓是加熱節能較好的辦法。盡量避免采用低電壓大電流的感應加熱方式。
          三、正確選用感應線圈的電流密度
          選擇感應紅線圈的密度大,功率損失會加大,感應器的電效率降低,所以感應線圈純銅管的截面尺寸決定于感應線圈匝數與感應器幾何尺寸。
          四、選擇好的中頻感應爐隔熱和耐熱材料
          感應圈內襯有隔熱層和耐熱層,絕熱性好的材料,會有一定的厚度,能起到很好的隔熱作用,減少毛坯傳熱損失,從而提高了感應器的效率。
          五、充分利用感應器的冷卻水
          冷卻感應器的自來水應該循環使用,節約水資源,而且冷卻后的水還具有一定的溫度,可以作為別的應用。
        • Q 碳鋼的回火過程

          A
          碳鋼的回火過程
          淬火碳鋼回火過程中的組織轉變對于各種鋼來說都有代表性?;鼗疬^程包括馬氏體分解,碳化物的析出、轉化、聚集和長大,鐵素體回復和再結晶,殘留奧氏體分解等四類反應。低、中碳鋼回火過程中的轉變示意地歸納在圖1中。根據它們的反應溫度,可描述為相互交疊的四個階段。
          NO1階段回火(250℃以下) 馬氏體在室溫是不穩定的,填隙的碳原子可以在馬氏體內進行緩慢的移動,產生某種程度的碳偏聚。隨著回火溫度的升高,馬氏體開始分解,在中、高碳鋼中沉淀出ε-碳化物(圖2),馬氏體的正方度減小。高碳鋼在 50~100℃回火后觀察到的硬度增高現象,就是由于ε-碳化物在馬氏體中產生沉淀硬化的結果(見脫溶)。ε-碳化物具有密排六方結構,呈狹條狀或細棒狀,和基體有一定的取向關系。初生的 ε-碳化物很可能和基體保持共格。在250℃回火后,馬氏體內仍保持含碳約0.25%。含碳低于 0.2%的馬氏體在200℃以下回火時不發生ε-碳化物沉淀,只有碳的偏聚,而在更高的溫度回火則直接分解出滲碳體。
          第二階段回火(200~300℃)  殘留奧氏體轉變?;鼗鸬?00~300℃的溫度范圍,淬火鋼中原來沒有完全轉變的殘留奧氏體,此時將會發生分解,形成貝氏體組織。在中碳和高碳鋼中這個轉變比較明顯。含碳低于 0.4%的碳鋼和低合金鋼,由于殘留奧氏體量很少,所以這一轉變基本上可以忽略不計。
          第三階段回火(200~350℃) 馬氏體分解完成,正方度消失。ε-碳化物轉化為滲碳體 (Fe3C)。這一轉化是通過 ε-碳化物的溶解和滲碳體重新形核長大方式進行的。最初形成的滲碳體和基體保持嚴格的取向關系。滲碳體往往在ε-碳化物和基體的界面上、馬氏體界面上、高碳馬氏體片中的孿晶界上和原始奧氏體晶粒界上形核(圖3)。形成的滲碳體開始時呈薄膜狀,然后逐漸球化成為顆粒狀的Fe3C。
          第四階段回火(350~700℃) 滲碳體球化和長大,鐵素體回復和再結晶。滲碳體從400℃開始球化,600℃以后發生集聚性長大。過程進行中,較小的滲碳體顆粒溶于基體,而將碳輸送給選擇生長的較大顆粒。位于馬氏體晶界和原始奧氏體晶粒間界上的碳化物顆粒球化和長大的速度最快,因為在這些區域擴散容易得多。
          鐵素體在350~600℃發生回復過程。此時在低碳和中碳鋼中,板條馬氏體的板條內和板條界上的位錯通過合并和重新排列,使位錯密度顯著降低,并形成和原馬氏體內板條束密切關聯的長條狀鐵素體晶粒。原始馬氏體板條界可保持穩定到600℃;在高碳鋼中,針狀馬氏體內孿晶消失而形成的鐵素體,此時也仍然保持其針狀形貌。在600~700℃間鐵素體內發生明顯的再結晶,形成了等軸鐵素體晶粒。此后,Fe3C顆粒不斷變粗,鐵素體晶粒逐漸長大。
        • Q 高頻感應加熱機特點:

          A
          高頻感應加熱機特點:
            1、全固態IGBT變頻及功能調節,軟開關諧振雙調控及頻率自動跟蹤技術,是高可靠性的保證;
            2、超小體積,為客戶節省10倍的生產空間;
            3、高效節能,全功率范圍內,極高的功率因數和電源效率;
            4、寬頻30-80KHZ頻率自動跟蹤適應能力,無需現場調試;
            5、100%全負載、24小時連續工作能力;
            6、恒輸出電壓/恒輸出功率控制選擇功能;
            7、頻率、功率、電壓及電流全顯示。
        • Q 鋼模板焊機在進行不銹鋼焊接時的要點分析

          A
          鋼模板焊機在進行不銹鋼焊接時的要點分析
          鋼模板焊機的應用是非常廣的,它可以對多種材料進行焊接作業。其中,鋁材質、不銹鋼材質等,都有著很好的焊接效果。那么對于不銹鋼,它的焊接過程是什么樣的,或許很多人并不清楚,那么下面就為大家分析不銹鋼焊接時的要點。
           首先就是,因為鋼模板焊機使用的是垂直電源,因此使用時候,要采取正極性,同時焊絲采取負極性。一般對于不銹鋼的焊接,是對于六毫米一下的薄板非常有效果,而且焊接效果美觀。
           其次是焊接過程的保護氣體是氬氣,要求純度極高。而且焊接時候的電流要與氬氣的含量相互配合好。
            其三,為了防止焊接的過程中出現氣孔的現象,那么焊接之前,就需要對焊接區域內進行一些銹跡、油漬的清潔工作。
            其四,對于焊接的電弧,要根據具體情況而定,在焊接不銹鋼材質的時候,就需要一到三毫米的電弧,這時的保護效果好。  
          其五,為了防止焊道的底層被氧化侵蝕,背面區域也要氣體保護。同時對于空氣的控制,就需要在有風的情況下,使用擋網。若是無風,就需要換氣。  以上,就是鋼模板焊機焊接不銹鋼時的一些要點分析。
        • Q 現代感應加熱技術現狀

          A

          現代感應加熱技術現狀

          現代感應加熱電源正朝著大功率,高頻化方向發展。這對現代電力電子器件來說是一個相當大的挑戰。傳統的方法是采用器件串并聯的方式,但這存在器件之間均流均壓閑難的問題,特別是當器件串并聯很多時,則需要保證精確的同步信號,以避免器件之間的環流損壞電力電子器件。但在很多情況下這很難精確保證。特別是當串并聯器件較多功率等級很大時,它的優良特性可有效地減少逆變橋并聯之間的環流,通過參數設計可以均衡各橋的功率分配,降低器件的損耗,從而有效地解決了逆變橋并聯中出現的一些問題,有利于感應加熱電源多橋并聯,提高輸出功率和可靠性。

          感應加熱并聯模塊環流分析

          LLC諧振負載的優點是有利于感應加熱中的多機并聯,它不需要在逆變器之間附加任何元件,即使各橋的信號延時角度很大也能保證系統止常工作,抑制各橋之間的環流,調節各逆變器的輸出功率。

          感應加熱設備未來特性

          隨著感應熱處理生產線自動化控制程度及電源高可靠性要求的提高,必須加強加熱工藝成套裝置的開發。同時感應加熱系統正向智能化控制方向發展,具有計算機智能接口、遠程控制和故障自動診斷,小型化,適合野外作業,高效節能等控制性能的感應加熱電源系統正成為未來的發展目標。

        • Q 正火

          A
          正火,又稱?;?,是將工件加熱至Ac3(Ac是指加熱時自由鐵素體全部轉變為奧氏體的終了溫度,一般是從727℃到912℃之間)或Acm(Acm是實際加熱中過共析鋼完全奧氏體化的臨界溫度線 )以上30~50℃,保溫一段時間后,從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風冷卻的金屬熱處理工藝。其目的是在于使晶粒細化和碳化物分布均勻化。正火與退火的不同點是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快,因而正火組織要比退火組織更細一些,其機械性能也有所提高。另外,正火爐外冷卻不占用設備,生產率較高,因此生產中盡可能采用正火來代替退火。對于形狀復雜的重要鍛件,在正火后還需進行高溫回火(550-650℃)高溫回火的目的在于消除正火冷卻時產生的應力,提高韌性和塑性。 [2] 
          正火的主要應用范圍有:
          ①用于低碳鋼,正火后硬度略高于退火,韌性也較好,可作為切削加工的預處理。
          ②用于中碳鋼,可代替調質處理(淬火+高溫回火)作為熱處理,也可作為用感應加熱方法進行表面淬火前的預備處理。
          ③用于工具鋼、軸承鋼、滲碳鋼等,可以消降或抑制網狀碳化物的形成,從而得到球化退火所需的良好組織。
          ④用于鑄鋼件,可以細化鑄態組織,改善切削加工性能。
          ⑤用于大型鍛件,可作為熱處理,從而避免淬火時較大的開裂傾向。
          ⑥用于球墨鑄鐵,使硬度、強度、耐磨性得到提高,如用于制造汽車、拖拉機、柴油機的曲軸、連桿等重要零件。
          ⑦過共析鋼球化退火前進行一次正火,可消除網狀二次滲碳體,以保證球化退火時滲碳體全部球?;?。
          正火后的組織:亞共析鋼為鐵素體+珠光體,共析鋼為珠光體,過共析鋼為珠光體+二次滲碳體,且為不連續。
          正火主要用于鋼鐵工件。一般鋼鐵正火與退火相似,但冷卻速度稍大,組織較細。有些臨界冷卻速度很小的鋼,在空氣中冷卻就可以使奧氏體轉變為馬氏體,這種處理不屬于正火性質,而稱為空冷淬火。與此相反,一些用臨界冷卻速度較大的鋼制作的大截面工件,即使在水中淬火也不能得到馬氏體,淬火的效果接近正火。鋼正火后的硬度比退火高。正火時不必像退火那樣使工件隨爐冷卻,占用爐子時間短,生產效率高,所以在生產中一般盡可能用正火代替退火。對于含碳量低于0.25%的低碳鋼,正火后達到的硬度適中,比退火更便于切削加工,一般均采用正火為切削加工作準備。對含碳量為0.25~0.5%的中碳鋼,正火后也可以滿足切削加工的要求。對于用這類鋼制作的輕載荷零件,正火還可以作為最終熱處理。高碳工具鋼和軸承鋼正火是為了消除組織中的網狀碳化物,為球化退火作組織準備。
          普通結構零件的最終熱處理 ,由于正火后工件比退火狀態具有更好的綜合力學性能,對于一些受力不大、性能要求不高的普通結構零件可將正火作為最終熱處理,以減少工序、節約能源、提高生產效率。此外,對某些大型的或形狀較復雜的零件,當淬火有開裂的危險時,正火往往可以代替淬火、回火處理,作為最終熱處理。
           
        • Q 感應加熱原理

          A

          感應加熱原理

          感應加熱表面淬火是利用電磁感應原理,在工件表面層產生密度很高的感應電流,迅速加熱至奧氏體狀態,隨后快速冷卻得到馬氏體組織的淬火方法,。當感應圈中通過一定頻率的交流電時,在其內外將產生與電流變化頻率相同的交變磁場。金屬工件放入感應圈內,在磁場作用下,工件內就會產生與感應圈頻率相同而方向相反的感應電流。由于感應電流沿工件表面形成封閉回路,通常稱為渦流。此渦流將電能變成熱能,將工件的表面迅速加熱。渦流主要分布于工件表面,工件內部幾乎沒有電流通過,這種現象稱為表面效應或集膚效應。感應加熱就是利用集膚效應,依靠電流熱效應把工件表面迅速加熱到淬火溫度的。感應圈用紫銅管制做,內通冷卻水。當工件表面在感應圈內加熱到一定溫度時,立即噴水冷卻,使表面層獲得馬氏體組織。
          感應電動勢的瞬時值為:
          式中:e——瞬時電勢,V;Φ——零件上感應電流回路所包圍面積的總磁通,Wb,其數值隨感應器中的電流強度和零件材料的磁導率的增加而增大,并與零件和感應器之問的間隙有關。
          為磁通變化率,其絕對值等于感應電勢。電流頻率越高,磁通變化率越大,使感應電勢P相應也就越大。式中的負號表示感應電勢的方向與
          的變化方向相反。
          零件中感應出來的渦流的方向,在每一瞬時和感應器中的電流方向相反,渦流強度取決于感應電勢及零件內渦流回路的電抗,可表示為:
          式中,I——渦流電流強度,A;Z——自感電抗,Ω;R——零件電阻,Ω;X——阻抗,Ω。
          由于Z值很小,所以I值很大。
          零件加熱的熱量為:
          式中Q——熱能,J;t——加熱時間,s。
          對鐵磁材料(如鋼鐵),渦流加熱產生的熱效應可使零件溫度迅速提高。鋼鐵零件是硬磁材料,它具有很大的剩磁,在交變磁場中,零件的磁極方向隨感應器磁場方向的改變而改變。在交變磁場的作用下,磁分子因磁場方向的迅速改變將發生激烈的摩擦發熱,因而也對零件加熱起一定作用,這就是磁滯熱效應。這部分熱量比渦流加熱的熱效應小得多。鋼鐵零件磁滯熱效應只有在磁性轉變點A2(768℃)以下存在,在A2以上,鋼鐵零件失去磁性,因此,對鋼鐵零件而言,在A2點以下,加熱速度比在A2點以上時快。 [3] 

          感應加熱頻率選擇

          感應加熱頻率的選擇:根據熱處理及加熱深度的要求選擇頻率,頻率越高加熱的深度越淺。
          高頻(10KHZ以上)加熱的深度為0.5-2.5mm, 一般用于中小型零件的加熱,如小模數齒輪及中小軸類零件等。
          中頻(1~10KHZ)加熱深度為2-10mm,一般用于直徑大的軸類和大中模數的齒輪加熱。
          工頻(50HZ)加熱淬硬層深度為10-20mm,一般用于較大尺寸零件的透熱,大直徑零件(直徑300mm以上,如軋輥等)的表面淬火。

          感應加熱經驗公式

          感應加熱淬火表層淬硬層的深度,取決于加熱的厚度,而加熱的厚度又取決于交流電的頻率,一般是頻率高加熱深度淺,淬硬層深度也就淺。頻率f與加熱深度δ的關系,有如下公式:
          式中:f為頻率,單位為Hz;δ為加熱深度,單位為毫米(mm)。
        • Q 如何正確選擇退火與正火

          A
          退火與正火屬于同一類型熱處理。在實際生產中,退火與正火的選擇主要從以下三個方面來考慮。
          1.從切削加工性考慮
          金屬的切削加工性能,包括硬度、切屑脆性、加工表面粗糙度及對刀具的磨損等。一般說來,金屬的硬度在170-230HBW范圍內,切削性能較好。硬度過高,不但難以加工,而且使刀具很快磨損;硬度過低,切削時易造成粘刀及切屑纏繞,降低刀其壽命,且切削表面粗糙。在一般生產中,低,中碳結構鋼以正火作為預備熱處理較為合適,高碳結構鋼(如軸承鋼)和工具鋼則以退火(球化退火)為好。對于合金鋼,由于含有合金元素,鋼的硬度有所提高,所以在大多數情況下,中碳以上的合金鋼常選用退火。
          2.從使用性能考慮
          如果對鋼件的性能要求不太高,可采用正火作為最終熱處理。但如果零件尺寸較大或形狀較復雜,正火有可能使零件產生較大的殘余力或變形、開裂,這時應選擇退火對力學性能要求較高,必頻進行淬火+回火最終熱處理零件,從減少變形和開裂的傾向性來說、預備熱處理應選用退火。
          3.從經濟上考慮
          正火比退火生產周期短,且操作簡便。放在可能條件下,特別是在大批量生產時應優先考慮以正火代替退火。

        • Q 碳鋼的回火過程

          A
          碳鋼的回火過程
          淬火碳鋼回火過程中的組織轉變對于各種鋼來說都有代表性?;鼗疬^程包括馬氏體分解,碳化物的析出、轉化、聚集和長大,鐵素體回復和再結晶,殘留奧氏體分解等四類反應。低、中碳鋼回火過程中的轉變示意地歸納在圖1中。根據它們的反應溫度,可描述為相互交疊的四個階段。
          第一階段回火(250℃以下) 馬氏體在室溫是不穩定的,填隙的碳原子可以在馬氏體內進行緩慢的移動,產生某種程度的碳偏聚。隨著回火溫度的升高,馬氏體開始分解,在中、高碳鋼中沉淀出ε-碳化物(圖2),馬氏體的正方度減小。高碳鋼在 50~100℃回火后觀察到的硬度增高現象,就是由于ε-碳化物在馬氏體中產生沉淀硬化的結果(見脫溶)。ε-碳化物具有密排六方結構,呈狹條狀或細棒狀,和基體有一定的取向關系。初生的 ε-碳化物很可能和基體保持共格。在250℃回火后,馬氏體內仍保持含碳約0.25%。含碳低于 0.2%的馬氏體在200℃以下回火時不發生ε-碳化物沉淀,只有碳的偏聚,而在更高的溫度回火則直接分解出滲碳體。
          第二階段回火(200~300℃)  殘留奧氏體轉變?;鼗鸬?00~300℃的溫度范圍,淬火鋼中原來沒有完全轉變的殘留奧氏體,此時將會發生分解,形成貝氏體組織。在中碳和高碳鋼中這個轉變比較明顯。含碳低于 0.4%的碳鋼和低合金鋼,由于殘留奧氏體量很少,所以這一轉變基本上可以忽略不計。
          第三階段回火(200~350℃) 馬氏體分解完成,正方度消失。ε-碳化物轉化為滲碳體 (Fe3C)。這一轉化是通過 ε-碳化物的溶解和滲碳體重新形核長大方式進行的。最初形成的滲碳體和基體保持嚴格的取向關系。滲碳體往往在ε-碳化物和基體的界面上、馬氏體界面上、高碳馬氏體片中的孿晶界上和原始奧氏體晶粒界上形核(圖3)。形成的滲碳體開始時呈薄膜狀,然后逐漸球化成為顆粒狀的Fe3C。
          第四階段回火(350~700℃) 滲碳體球化和長大,鐵素體回復和再結晶。滲碳體從400℃開始球化,600℃以后發生集聚性長大。過程進行中,較小的滲碳體顆粒溶于基體,而將碳輸送給選擇生長的較大顆粒。位于馬氏體晶界和原始奧氏體晶粒間界上的碳化物顆粒球化和長大的速度最快,因為在這些區域擴散容易得多。
          鐵素體在350~600℃發生回復過程。此時在低碳和中碳鋼中,板條馬氏體的板條內和板條界上的位錯通過合并和重新排列,使位錯密度顯著降低,并形成和原馬氏體內板條束密切關聯的長條狀鐵素體晶粒。原始馬氏體板條界可保持穩定到600℃;在高碳鋼中,針狀馬氏體內孿晶消失而形成的鐵素體,此時也仍然保持其針狀形貌。在600~700℃間鐵素體內發生明顯的再結晶,形成了等軸鐵素體晶粒。此后,Fe3C顆粒不斷變粗,鐵素體晶粒逐漸長大。
        • Q 感應加熱爐的節能五大途經

          A
          感應加熱爐的節能五大途經
          感應加熱爐加熱升溫速度快,時間短,節能與環保的優勢體現了以新技術、新設備淘汰能耗高、污染環境的落后技術與設備,但節能方面主要體現在感應器就應有較高的熱效率與電效率、以下有五個途徑實現節能降耗:
          一、正確選擇電流頻率
          中頻感應爐正確選擇電流頻率是非常重要的,因為會直接影響到感應器的熱效率與毛坯的加熱效率。如果選擇電流頻率過高,會延長加熱時間,熱損失增加,熱效率降低,加熱效率也降低致使變頻設為費用增大。
          二、提高感應器的端電壓
          提高感應器端電壓,會增加感應線圈的匝數,從而降低了感應線圈上的電流,減少功率損失,從而提高了感應器的效率。提高感應器的端電壓是加熱節能較好的辦法。盡量避免采用低電壓大電流的感應加熱方式。
          三、正確選用感應線圈的電流密度
          選擇感應紅線圈的密度大,功率損失會加大,感應器的電效率降低,所以感應線圈純銅管的截面尺寸決定于感應線圈匝數與感應器幾何尺寸。
          四、選擇好的中頻感應爐隔熱和耐熱材料
          感應圈內襯有隔熱層和耐熱層,絕熱性好的材料,會有一定的厚度,能起到很好的隔熱作用,減少毛坯傳熱損失,從而提高了感應器的效率。
          五、充分利用感應器的冷卻水
          冷卻感應器的自來水應該循環使用,節約水資源,而且冷卻后的水還具有一定的溫度,可以作為別的應用。
        • Q 高頻感應加熱機的輻射對人體有害嗎?

          A
          高頻感應加熱機的輻射對人體有害嗎?
          根據 IEEE(國際電子電機工程協會)所定對的范圍:
                 
          1、磁場從0.1MHz左右到300MHz左右的頻率范圍內,所產生的磁場,其磁場強度超過3毫高斯,才對人體有害,90MHz 300MHz的磁場傷害大,而越向下,越接近0.1MHz的磁場,傷害越小,到0.1MHz以下磁場的傷害問題,就更加微不足道了。當然在有害范圍其強度在3毫高斯以下,一般而言被視為安全范圍。
                 
          2、電磁波則90MHz300MHz的電磁波傷害大,300MHz以上愈靠近12000MHz,其傷害程度小,故由此得知,以前我們使用的“大哥大”之頻率900MHz1800MHz,就屬于在有害范圍內。至于工業加熱電磁機芯,頻率為17~24KHz,屬于超音頻信號(20~25kHz范圍),除可以聽到些微噪音外,其它對人體無損。
                 
          3、工業化的電磁加熱的頻率和原理基本上和家用電磁爐相同,現在,家用電磁爐已經進入千家萬戶,安全性更是毋庸質疑,其實電磁爐磁力線的有效距離很短的,只有3cm以內對鐵質有作用,大家不妨做個簡單有效試驗,把你家的電磁爐鍋底稍微提高哪怕1cm,鍋底的電磁感應就迅速衰減,而我們的工業用的電磁加熱,線圈離操作工人都在1500mm以上,危險完全可以忽略不計。
                 
          4、現代生活是離不開電磁波的,且我們生活的空間也充滿著各式各樣波長的電磁波就像陽光,地球若沒陽光,萬物將失去生命,故陽光對人是有益的電磁波。此外有很多紅外線醫療器材,也是對人體有益的電磁波。電磁加熱的這種電磁輻射雖不是有益的,但也是是不會對人體構成危害的,據測試大約為手機接通時的六十分之一??梢苑判氖褂?。

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              鄭州科創電子有限公司是河南省高新技術企業,中國熱處理協會會員單位,公司成立伊始,始終把科技創新作為發展的源動力…
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